南瑞计算机网络培训第1章

2019/9/161本章重点：●网络发展的三个时代●网络的概念●网络的功能和服务●网络分类第一章引论2019/9/162单机大、中、小型机—庞大，昂贵缺点——资源无法共享网络始于50’s，近20年发展迅速。发展的动力：–资源共享的需求–大型项目的合作–人与人之间的沟通从体系结构来观察，网络的发展可分为三个时代：◆联机终端系统◆以通信子网为中心◆采用标准化的层次体系结构1.1计算机网络的发展2019/9/1631.以主机为中心的联机终端网络系统20世纪60’s以前。。。特征——共享主机资源–单台主机——计算、通信–多台终端——用户交互–本地、远程连接结构主机终端终端终端终端终端图1-1以单个主机为中心2019/9/164例子–美国的飞机订票系统SABRE-1•1HOST•2000Terminal•通信线路（电话线路）–此结构的网络至今仍在使用缺点–主机负荷重，数据处理＋通信–线路利用率低改进–多点通信(p2图1.2)，近距–终端集中器(p3图1.3)，近/远距–前端处理机——通信任务分离2019/9/16520世纪60’s–20世纪70’s特征–单主机终端网络的互联，形成多主机为中心的网络–网络结构从“主机－终端”转变为“主机－主机”结构2.主机－主机网络HOSTHOSTHOSTTTTTTTTTTT通信线路2019/9/166演变阶段1–通信任务从主机中分离–CCP-通信控制处理机•专门处理主机之间的通信任务CCPCCPHOSTHOSTTTTTTTCCPHOSTTT主机－主机网络的演变通信线路2019/9/167两层网络概念的出现–由CCP组成的传输网络——通信子网，为资源子网提供信息传输服务通信子网主机主机主机主机终端终端图1-2以通信子网为中心2019/9/168CCCHHHTTTTTTT资源子网通信子网TT–主机的集合——资源子网，提供各种网络资源，建立在通信子网基础上（可多系统并存）2019/9/169演变阶段2–通信子网规模扩大，私有→社会公用–公用数据通信网•PSTN•X.25–优点•降低用户系统建设成本•通信线路利用率高•兼容性好公用数据通信网HOSTHOSTTTTTTTHOSTTTTT2019/9/1610例子–因特网的前身——ARPANET•美国军方建立的实验性网络•最初4个节点→70’s的60多个节点•地域跨越美洲、欧洲•具有现代网络的许多特征，例如–分组交换–分层次的网络协议第二代计算机网络的不足之处–网络普及程度低–标准不统一–网络体系结构的研究不成熟2019/9/161120世纪70’s-至今不同网络设备之间的兼容性和互操作性是推动网络体系结构的标准化的原动力各厂商、研究机构、大学在网络技术、方法、理论等方面的研究日趋成熟是其基础标准化过程的两个阶段–厂商标准：IBM-SNA,DEC-DNA•缺点：适用范围：兼容性？技术垄断：竞争？标准不统一：用户利益？•标准制定问题–标准化任务只能由不偏向于任何厂商的非盈利中立组织来制定–例外——“事实上的标准”，如TCP/IP3.体系结构标准化网络2019/9/1612–国际标准：ISO-OSI/RM•OpenSystemInterconnection/RecommendedModel（开放系统互联参考模型，简称OSI参考模型）•OSI参考模型是一种概念上的网络模型•其标准保证了不同网络设备之间的兼容性和互操作性•规定了网络体系结构的框架•只说明了做什麼（WHATTODO）而未规定怎样做（HOWTODO）•现在的计算机网络均是在OSI/RM的框架下运作的–PC导致了局域网的出现•局域网的标准：IEEE802•IEEE802也符合OSI/RM标准•开始就建立在标准化的基础上2019/9/16131.2计算机网络的概念计算机网络的定义–以相互共享资源方式连接起来，且各自具有独立功能的计算机系统的集合–利用各种通信手段，把地理分散的计算机互联起来，互相通信且共享资源的系统–归纳：自主计算机的互连集合–自主：不是主从关系–主控－从属–主机－终端（终端网络）–互连：以任何通信方式–铜线、光纤–红外、激光、微波、卫星2019/9/1614类似系统–终端分时系统–多机系统–分布式系统计算机网络与终端分时系统从设备在系统中的地位进行比较–分时系统•主机以分时方式为终端服务•终端完全依赖于主机•主机与终端是支配与被支配的关系，数据处理－用户交互•资源高度集中，由许多用户共享•终端之间无联系–计算机网络•每台计算机地位平等，互相共享•每台计算机都能独立工作•资源分布2019/9/1615计算机网络与多机系统从耦合度和用途方面进行比较–多机系统•设备之间耦合度紧•设备分布近•传输速度极快•主要用途为科学计算–计算机网络•网络设备之间耦合度松•设备分布相对较远•传输速度快•主要用途为资源共享2019/9/1616计算机网络与分布式系统从协调性和用途两方面进行比较–分布式系统•在分布式OS统一调度下，各计算机协调工作，共同完成一项任务。如并行计算•用户面对的是一台逻辑上的计算机，组成分布式系统的各计算机怎样协同工作，对用户透明•用途主要是科学计算和数据处理–计算机网络•非协调性的•各计算机对用户非透明，用户必须指定资源的位置•用途主要是资源共享分布式系统往往是基于计算机网络来实现的。二者有很多相通之处。2019/9/1617数据通信(CommunicationMedium)–文件传输、IP电话、email、视频会议、ICQ信息广播、交互式娱乐、音乐资源共享(ResourceSharing)–软件、硬件、数据（数据库）高可靠性(HighReliability)–利用可替代的资源，提供连续的高可靠服务节省投资(SaveMoney)–替代昂贵的大中型机系统，Down-sizing分布处理(DistributionProcessing)网络管理(NetworkManagement)–网络设备配置、安全、业务、故障分析、性能管理1.3网络的功能和服务2019/9/16181.4计算机网络的组成网络软件–网络协议（软件）•一系列规则和约定的规范性描述，它控制了网络中的设备之间如何进行信息交换–网络操作系统•网络中软硬件设备的控制程序–网络管理及网络应用软件•对网络资源进行管理维护的软件网络硬件（三部分）–端节点：计算机等–转接节点：交换机、集中器、路由器、通信处理机等–通信链路：电缆、光缆、无线（卫星、微波、红外）2019/9/16191.5计算机网络的分类按距离–局域网(LAN,LocalAreaNetwork)主要特征•范围：小，＜20KM•传输技术：基带，10-1000Mbps，延迟低，出错率低（10-11）•拓扑结构：总线，环–城域网(MAN,MetropolitanAreaNetwork)•范围：中等，＜100KM•传输技术：宽带/基带•拓扑结构：总线–广域网(WAN,WideAreaNetwork)•范围：大，＞100KM•传输技术：宽带，延迟大，出错率高•拓扑结构：不规则，点到点2019/9/1620按拓扑结构(p18图1.11)–星形•有一个中心节点，其它节点与其构成点到点连接•中心节点可以是智能设备，也可以是非智能设备–树形•一个根结点、多个中间分支节点和叶子节点构成•可看成是多个星形的组合–总线•所有节点挂接到一条总线上•广播发送•需要有介质访问控制规程以防止冲突–环形•所有节点连接成一个闭合的环•结点之间为点到点连接–不规则•点到点部分连接•多用于广域网–全连接•点到点全连接•随节点数的增长，建造成本急剧增长，所以只适用于节点数很少的广域网中2019/9/1621按各站点地位–对等(PeertoPeer)网–基于服务器的网络按介质访问控制方式–以太网（Ethernet）–令牌网（TokenRing）按NOS或协议(非正式)–Novell网络–WindowsNT网络–TCP/IP网络